CN113962463B 一种动态时变结构的水库优化调度规则提取方法 （河海大学）

一种动态时变结构的水库优化调度规则提本发明公开了一种动态时变结构的水库优标准化处理后将其分为训练样本集和验证样本2S2、根据步骤S1中的基础数据建立水库优化调t；t+1为水库第t时tS3、确定输入因子候选集和决策变量候选集，将步骤32.根据权利要求1所述的一种动态时变结构的水库优化调度规则提取方法，其特征在3.根据权利要求1所述的一种动态时变结构的水库优化调度规则提取方法，其特征在量Ot-2tt2st-1为时段t时段初水位对应的蓄量；h2为水库在初蓄状态的平4归一化处理后的样本作为步骤S4的样本集，选4.根据权利要求1所述的一种动态时变结构的水库优化调度规则提取方法，其特征在言下sklearn机器学习库中的随机森林回归算法；采用粒子群算法优选随机森林回归算法5.根据权利要求1所述的一种动态时变结构的水库优化调度规则提取方法，其特征在obs,i为步骤S2中优化调度方案集中的决策变量值；ymodel,iRMSE值反映了优化调度方案集中的决策变量实际6.根据权利要求1所述的一种动态时变结构的水库优化调度规则提取方法，其特征在(61)采用梯度提升算法构建输入因子重要性计算模型，具体编程采用Python语言下57.根据权利要求1所述的一种动态时变结构的水库优化调度规则提取方法，其特征在S722、将输入因子候选集X、第j个决策变量yj代入步骤S6中的输入因子重要性计算模S723、将输入因子优选集x,、第j个决策变量yj代入步骤S4中的调度规则提取模型得子优选集X,中；8.根据权利要求1所述的一种动态时变结构的水库优化调度规则提取方法，其特征在选择一个变量作为基准决策变量j:6S822、将输入因子优选集x,、第j个决策变量yj代入步骤S4中的调度规则提取模型得度规则由决策变量yj的表达形式转换为基准决策7[0005]发明目的：本发明的目的是提供一种动态时变结构的水库优化调度规则提取方8t；92[0051]S32、所述决策变量候选集包括水库面临时段t的时段末水位Zt+1、时段出库流量集和决策变量候选集的选择与计算方法，整理成相应的输入因子集样本和决策变量集样[0056]归一化处理后的样本作为步骤S4的样本集，选取80％的[0058]S41、采用随机森林回归算法构建水库优化调度规则提取模型，具体编程采用Python语言下sklearn机器学习库中的随机森林回归算法；采用粒子群算法优选随机森林RMSE值反映了优化调度方案集中的决策变量到每个输入因子对于决策变量的重要性得分，重要性得分通过查看训练好的该模型的算模型，选出得分最高的因子加入输入因子优选集X,并将该因子从输入因子候选集X中[0071]S723、将输入因子优选集x,、第j个决策变量yj代入步骤S4中的调度规则提取模入因子优选集X,中；Nt}中选择一个变量作为基准决策变量j:j＝1；[0082]S822、将输入因子优选集x,、第j个决策变量yj代入步骤S4中的调度规则提取模将调度规则由决策变量yj的表达形式转换为基准决策变[0083]S823、将形式转换后的调度规则代入步骤S5中的精度评价指标计算模型精度明通过建立时变的调度函数形式，找到各调度时段下输入因子与决策变量之间的最优匹t为{It-2t-1tt-2t-1t-2EISttt2[0135]S32、所述决策变量候选集包括水库面临时段t的时段末水位Zt+1、时段出库流量集和决策变量候选集的选择与计算方法，整理成相应的输入因子集样本和决策变量集样[0140]归一化处理后的样本作为步骤S4的样本集，选取80％的[0142]基于随机森林的调度规则提取模型可采用Python语言下sklearn机器学习库中的RMSE值反映了优化调度方案集中的决策变量[0151]所述步骤S5的基于梯度提升算法的输入因子重要性计算模型可采用Python语言算模型，选出得分最高的因子加入输入因子优选集X,并将该因子从输入因子候选集X中[0159]S723、将输入因子优选集x,、第j个决策变量yj代入步骤S4中的调度规则提取模[0163]S727、将输入因子优选集第j个决策变量y代入步骤S4中的调度规则提取模输入因子优选集中；j＝1。[0171]S822、将输入因子优选集,、第j个决策变量yj代入步骤S4中的调度规则提取模[0172]S823、将形式转换后的调度规则代入步骤S5中的精度评价指标计算模型精度[0177]图4所示为采用本发明的水库调度规则输入因子优选(步骤S7)与不进行输入因子的(a)至图4中的(c)为调度期12个时段逐时段的调度规则拟合RMSE值，其中图4中的(a)的s，全因子为83.22m3/s，精度提升5.36以出力为决策变量，训练[0178]图5所示为采用本发明的水库调度规则决策变量优选(步骤S8)与不进行决策变量RMSE值最小的作为本时段的最优决策变量，本实施例中12个月的决策变量优选的结果为tttttt验证期决策变量均采用时段末水位的RMSE值为3.85m，均采用出库流量的RMSE值为3.58mRMSE值为3.51m(表达形式转换后)，相较于统一决策变量，决策变量优选